一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法技术

本发明专利技术公开了一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，对大轮齿坯锥度进行修正，直至大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角均等于大轮设计中点螺旋角；并对小轮齿坯锥度进行修正，直至小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角均等于小轮设计中点螺旋角；然后对齿坯几何参数进行修正。解决了由于现有齿坯修正方法在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角无法精确相等，导致对弧齿锥齿轮副的啮合性能造成不利影响的问题。本发明专利技术的齿坯修正方法利用了全工序法加工原理，使得修正后的齿坯在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角可以精确的相等，并且都等于设计中点螺旋角，改善了全工序法弧齿锥齿轮副的啮合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法
本专利技术属于弧齿锥齿轮
，尤其涉及一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法。
技术介绍
全工序法是一种先进的弧齿锥齿轮加工方法，即齿轮副的大轮和小轮都用双面法加工，只用一个刀盘同时完成凹面和凸面的切削，可以提高生产效率和产品质量。齿坯设计是弧齿锥齿轮副设计制造的第一个环节。齿轮副正确啮合需要齿轮副在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角都等于设计中点螺旋角。但是，用双面法加工时，由于刀盘同时把齿槽的凹面和凸面一起完成切削，如果按标准齿高收缩设计根锥角，切出的齿轮副在节锥上齿槽和齿厚不能与锥距成比例收缩，在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角也不相等，这会导致齿轮副不能正确啮合。因此，需要对齿坯参数进行修正，由于压力角、螺旋角、刀盘半径都是确定值，所以只能改变根锥角来使得齿槽齿厚满足正常的收缩。目前，对于大轮和小轮都用双面法加工的情况，常用的齿坯修正方法是通过近似的方法求出满足要求的大轮和小轮的齿根角之和，然后再把修正后的齿根角和与修正前的齿根角和的差值分配给大轮和小轮，一种是平均分配，另一种是按倾斜点的齿高比例进行分配。这种齿坯修正方法是一种近似的方法，进行了简化处理，而且没有利用全工序法的加工原理，所以用现有方法修正后的齿坯在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角不是精确的相等，而在节锥中点处凹面螺旋角和凸面螺旋角的差异会对全工序法加工的弧齿锥齿轮副的啮合性能有不利的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，解决了由于现有齿坯修正方法未利用全工序法加工原理，修正后的齿坯在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角无法精确相等，导致对弧齿锥齿轮副的啮合性能造成不利影响的问题。本专利技术的齿坯修正方法利用了全工序法加工原理，使得修正后的齿坯在节锥中点处凹面和凸面的螺旋角可以精确的相等，并且都等于设计中点螺旋角，改善了全工序法弧齿锥齿轮副的啮合性能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，基于全工序法的加工原理，对大轮齿坯锥度进行修正，直至大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角均等于大轮设计中点螺旋角；并对小轮齿坯锥度进行修正，直至小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角均等于小轮设计中点螺旋角；然后对齿坯几何参数进行修正。更进一步地，本专利技术的特点还在于：对大轮齿坯锥度进行修正，具体包括以下步骤：步骤(1.1)：根据大轮齿坯参数确定大轮刀具几何参数；步骤(1.2)：根据大轮齿坯参数以及对大轮齿面的微观修形要求，确定大轮机床调整参数，大轮机床调整参数是指大轮刀具相对于大轮齿坯的运动关系参数；步骤(1.3)：根据大轮刀具几何参数和大轮机床调整参数，确定出大轮节锥中点处的一阶参数；然后根据大轮节锥中点处的一阶参数，确定在大轮节锥中点处沿着节锥方向的螺旋角，大轮凹面节锥中点螺旋角记为βmWV，大轮凸面节锥中点螺旋角记为βmWX；步骤(1.4)：判断βmWV、βmWX以及大轮设计中点螺旋角βmW是否相等；若相等则大轮根锥角满足要求；若不相等则进行步骤(1.5)；步骤(1.5)：修改大轮根锥角和大轮根锥中点螺旋角βmfW，重复步骤(1.1)～步骤(1.4)，直至βmWV、βmWX以及βmW均相等，得到满足要求的大轮根锥角为止。对小轮齿坯锥度进行修正，具体包括以下步骤：步骤(2.1)：根据小轮的齿坯参数确定小轮刀具几何参数；步骤(2.2)：根据小轮的齿坯参数以及对小轮齿面的微观修形要求确定小轮机床调整参数，小轮机床调整参数是指小轮刀具相对于小轮齿坯的运动关系参数；步骤(2.3)：根据小轮刀具几何参数和小轮机床调整参数，确定出小轮节锥中点处的一阶参数；然后根据小轮节锥中点处的一阶参数，确定在小轮节锥中点处沿着节锥方向的螺旋角，小轮凹面节锥中点螺旋角记为βmPV，小轮凸面节锥中点螺旋角记为βmPX；步骤(2.4)：判断βmPV、βmPX以及小轮设计中点螺旋角βmP是否相等；若相等则小轮根锥角满足要求；若不相等则进行步骤(2.5)；步骤(2.5)：修改小轮根锥角和小轮根锥中点螺旋角βmfP，重复步骤(2.1)～步骤(2.4)，直至βmPV、βmPX以及βmP均相等，得到满足要求的小轮根锥角；对齿坯几何参数进行修正，具体包括以下步骤：步骤(3.1)：根据得到的满足要求的大轮根锥角，修正小轮面锥角，使得在轴截面内小轮的面锥母线与大轮的根锥母线平行；并根据得到的满足要求的小轮根锥角，修正大轮面锥角，使得在轴截面内大轮的面锥母线与小轮的根锥母线平行；步骤(3.2)：保证齿轮副的中点齿顶高和齿根高不变，对发生变化的齿坯几何参数进行修正。其中大轮采用成形法或者展成法加工。其中小轮采用展成法加工。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，考虑了全工序法的加工原理，通过迭代保证大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角都精确的等于大轮设计中点螺旋角，保证小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角都精确的等于小轮设计中点螺旋角，然后对齿坯几何参数进行修正，使得修正后的齿坯几何参数更加适合全工序法的加工方式，改善了全工序法弧齿锥齿轮副的啮合性能。附图说明图1为本专利技术提供的弧齿锥齿轮大轮的节锥示意图。图2为本专利技术提供的弧齿锥齿轮小轮的节锥示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术提供了一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，在依据ISO标准将齿坯几何参数确定的基础上，基于全工序法的加工原理，对大轮齿坯锥度进行修正，直至大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角均等于大轮设计中点螺旋角。并对小轮齿坯锥度进行修正，直至小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角均等于小轮设计中点螺旋角。然后对其他相关齿坯几何参数进行修正。参见图1，MWV点表示大轮凹面节锥中点，MWX点表示大轮凸面节锥中点，βmWV表示大轮凹面节锥中点螺旋角，βmWX表示大轮凸面节锥中点螺旋角，vWvW表示大轮凹面齿线，xWxW表示大轮凸面齿线。对大轮齿坯锥度进行修正，具体包括以下步骤：步骤(1.1)、确定大轮刀具几何参数：根据大轮齿坯参数确定大轮刀具几何参数；大轮刀具几何参数包括刀具的名义半径、刀片压力角、刀顶宽等。步骤(1.2)、确定大轮机床调整参数：根据大轮齿坯参数以及对大轮齿面的微观修形要求，确定大轮机床调整参数，大轮机床调整参数是指大轮刀具相对于大轮齿坯的运动关系参数；步骤(1.3)、确定大轮节锥中点参数：根据大轮刀具几何参数和大轮机床调整参数，确定出大轮节锥中点处的一阶参数；然后根据大轮节锥中点处的一阶参数，确定在大轮节锥中点处沿着节锥方向的螺旋角，大轮凹面节锥中点螺旋角记为βmWV，大轮凸面节锥中点螺旋角记为βmWX。需要说明的是，大轮节锥中点是指大轮节锥与齿宽中部的交点。步骤(1.4)、修正大轮根锥角：判断βmWV、βmWX以及大轮设计中点螺旋角βmW是否相等；若相等则大轮根锥角满足要求；若不相等则进行步骤(1.5)；步骤(1.5)修改大轮根锥角和大轮根锥中点螺旋角βmfW，重复步骤(1.1)～步骤(1.4)，直至βmWV、βmWX以及βmW均相等，得到满足要求的大轮根锥角为止。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，其特征在于，基于全工序法的加工原理，对大轮齿坯锥度进行修正，直至大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角均等于大轮设计中点螺旋角；并对小轮齿坯锥度进行修正，直至小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角均等于小轮设计中点螺旋角；然后对齿坯几何参数进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，其特征在于，基于全工序法的加工原理，对大轮齿坯锥度进行修正，直至大轮凹面节锥中点螺旋角和大轮凸面节锥中点螺旋角均等于大轮设计中点螺旋角；并对小轮齿坯锥度进行修正，直至小轮凹面节锥中点螺旋角和小轮凸面节锥中点螺旋角均等于小轮设计中点螺旋角；然后对齿坯几何参数进行修正。2.根据权利要求1所述的全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，其特征在于，对大轮齿坯锥度进行修正，具体包括以下步骤：步骤(1.1)：根据大轮齿坯参数确定大轮刀具几何参数；步骤(1.2)：根据大轮齿坯参数以及对大轮齿面的微观修形要求，确定大轮机床调整参数，大轮机床调整参数是指大轮刀具相对于大轮齿坯的运动关系参数；步骤(1.3)：根据大轮刀具几何参数和大轮机床调整参数，确定出大轮节锥中点处的一阶参数；然后根据大轮节锥中点处的一阶参数，确定在大轮节锥中点处沿着节锥方向的螺旋角，大轮凹面节锥中点螺旋角记为βmWV，大轮凸面节锥中点螺旋角记为βmWX；步骤(1.4)：判断βmWV、βmWX以及大轮设计中点螺旋角βmW是否相等；若相等则大轮根锥角满足要求；若不相等则进行步骤(1.5)；步骤(1.5)：修改大轮根锥角和大轮根锥中点螺旋角βmfW；重复步骤(1.1)～步骤(1.4)，直至βmWV、βmWX以及βmW均相等，得到满足要求的大轮根锥角为止。3.根据权利要求1所述的全工序法弧齿锥齿轮的齿坯修正方法，其特征在于，对小轮齿坯锥度进行修正，具体包括以下步骤：步骤(2.1)：根据小轮的齿坯参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨羽，毛世民，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61